Статические, динамические и пороговые характеристики быстродействующих гетеролазеров

• Автор: Костко, Ирина Андреевна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил

Оглавление
Введение
Глава 1 Быстродействующие гетеролазеры и методы расчета их характеристик. (Обзор литературы.)

§ 1.1 Быстродействие гетеролазеров

§ 1.2 Сдвиг длины волны генерации

§ 1.3 Быстродействие лазеров со спектрально - селективной обратной связью

§ 1.4 Моделирование динамических и спектральных характеристик гетеролазеров

§ 1.5 Пороговые характеристики лазеров на квантовых ямах

§ 1.6 Выводы

Глава 2 Гетеролазеры с внешним волоконным брегговским резонатором (ВВБР).

§ 2.1 Отстройка длины волны генерации
§ 2.2 Моделирование эффектов, обусловленных изменением температуры
§ 2.3 Результаты и обсуждение
2.3.1 Сдвиг длины волны гетеролазера с ВВБР при изменении температуры и тока

2.3.2 Быстродействие гетеролазера с резонатором Фабри-Перо
2.3.3 Амплитудно-частотная характеристика лазера с ВВБР.
2.3.4 Влияние отстройки доминирующей моды на выходную мощность и быстродействие гетеролазера с ВВБР.
2.3.5 Влияние отстройки доминирующей моды на модуляцию сильным сигналом
§ 2.4 Выводы
Глава 3 Дополнительная селекция поперечных мод в гетеролазерах с широким волноводом.
§ 3.1 Способы подавления поперечных мод высокого порядка
§ 3.2 Расчет коэффициента отражения поперечной моды
3.2.1 Отражение поперечных мод от зеркала с покрытием.
3.2.2 Зависимость от угла наклона зеркала гетеролазера
3.2.3 Условие селекции основной моды
§ 3.3 Результаты и обсуждение
3.3.1 Зависимость коэффициента отражения моды от угла наклона зеркала
3.3.2 Расчет параметров покрытия зеркала
3.3.3 Влияние ширины волновода на подавление поперечных мод
§ 3.4 Выводы
Глава 4 Влияние внутризонной релаксации на пороговые характеристики гетеролазеров на квантовых ямах.

§4.1 Введение
§ 4.2 Расчет коэффициента усиления
§ 4.3 Расчет времени внутризонной релаксации
§ 4.4 Результаты и обсуждение
4.4.1 Зависимость времени внутризонной релаксации от
концентрации носителей заряда и температуры
4.4.2 Зависимость максимального коэффициента усиления
от величины времени внутризонной релаксации
4.4.3 Зависимость пороговой концентрации носителей заряда от температуры
4.4.4 Зависимость порогового тока от температуры
§ 4.5 Выводы
Заключение
Литература

§1.5. Пороговые характеристики лазеров на квантовых ямах.
Пороговое условие генерации полупроводникового лазера на квантовых ямах имеет вид:
где Nqw - количество КЯ, Г - коэффициент оптического ограничения, дтах _ максимальное значение коэффициента усиления, a.int - коэффициент внутренних оптических потерь, aext - внешние потери на зеркалах. (У-ext = (1/L)ln(l/^WR2), где L - длина резонатора, R, R-2 - коэффициенты отражения зеркал лазера. Здесь мы предположили, что все КЯ в структуре одинаковы.
Пороговый ток имеет эмпирическую зависимость от температуры: Ith ~ ехр(Т/То), где То - характеристическая температура [72]. Характеристическая температура зависит от длины резонатора и параметров структуры [73].
Пороговый ток лазера на КЯ можно представить как сумму излуча-тельного Jr, безызлучательного Jд (в результате оже-процессов) токов и тока утечки носителей из активной области Ji [73]:
Входящие в пороговый ток составляющие имеют разную зависимость от температуры и параметров структуры. Плотность излучательного тока можно выразить в виде:
NQW^- 9о — (Уint "Ъ (У-exti

Jth — Jr + Ja + Jl-

Jr — eNQwB2DriQ^vpQ^v.